JP2003265664A - 空気力学的フライングリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 強いスピンがかけられ、しかも真っ直ぐに且
つコントロールされた投げ具合が得られるように実際に
手で掴みやすくて投げやすい特に人間工学的に有利な空
気力学的フライングリングを提供する。 【解決手段】 フライングリング（10）が、円形内縁部
（12）及び角を丸めた正方形の形態の外周部（14）を有
する。リングの本体は、内周部の外方に向かってその環
状長さ全体に沿って横方向に弧状になっていて、凸状上
面及び凹状下面が形成され、凹状下面は、本体の周りに
連続凹部を形成している。リングの周りに等間隔を置い
て設けられた４つの別々の丸いローブ又は突出部（26）
が各々、本体凹部の外方に、しかもこれとは別個独立に
弧状の細長い空気力学的凹部（34）が設けられた下面を
有し、これら空気力学的凹部は、推進時にリングの動き
に応動して揚力を別途生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に、投げ具に関
し、特に、フライングリング又は円盤（ディスク）と通
称されているタイプの投げ玩具に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明の解決しようとする課題】かかる
玩具は通常、性状が中実の円盤又は環状部材であって、
前方への推進運動とスピン（回転）運動の組合せを玩具
に与えるように手で推進されるようになっている。先行
特許文献に記載された従来技術のうち、かかる玩具に関
するもの相当多く存在している。これと同様に、かかる
玩具の関心により、夥しい数のバラエティに富んだ市販
の形態の開発が促進された。かかる玩具が良く売れるか
どうかは、到達距離の増大と方向又は飛行経路のコント
ロールの向上の何れか一方又は両方を得ようとする基本
的な空気力学的原理で左右される。本明細書で取り上げ
るタイプの投げ玩具は、考えられるその用途の広い範囲
及び非常に若い人と熟達者の両方のこれに対する関心に
ついてかなりユニークである。基本的なフライングリン
グは、単に投げ玩具として子供によって使用されるのが
通例（考えられる例としては、１人の子供から別の子供
へパスされる使い方）であるが、この種の玩具は、競技
で使用される場合も多い。一例として、かかる投げ具
は、ゴルフを模したゲーム、ポストに当て、杭の周りを
飛ぶように投げ、又は標的に当てる目的の投擲練習など
の状況で用いられている。従来技術の広い範囲に照らし
て予想されるように、公知の飛び玩具は、かかる玩具の
基本的な目的を達成したが、その成功の度合いはまちま
ちであった。

【０００３】現在知られている基本的なリング又は円盤
は、垂直軸線回りに対称であり、投げたときにバランス
の取れたスピンをかけることができる。スピンは、リン
グに安定性を与え、その結果、安定した飛行姿勢が得ら
れることになる。しかしながら、現在のリング又は円盤
は、これがその経路に沿って前方に運動しているときに
のみ所望の又は所要の揚力をもたらす。すなわち、公知
のリング又は円盤に関する固有の設計は大抵の場合、所
望の揚力を空気力学的に生じさせて飛行を安定させるに
は空中のこの前方運動を必要とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のフライングリン
グは、その目的として、個々に且つ相当な程度まで組み
合わさって、この比較的成熟した技術分野において技術
進歩をもたらすことにある。本発明の重要な目的のうち
の１つは、強いスピンがかけられ、しかも真っ直ぐに且
つコントロールされた投げ具合が達成されるように実際
に手で掴みやすくて投げやすい特に人間工学的に有利な
リングを提供することにある。

【０００５】本発明の別の重要な特徴又は目的は特に、
玩具の前方推進動作と比較して、スピン動作に応動して
玩具の空気力学的揚力効果を高める手段を提供すること
にある。これとの関連で、オートローテーション（auto
-rotation ）に幾分類似した飛行の頂からの動力無しに
着陸するヘリコプターの通常の降下に反対に作用してこ
れを遅くする別個の揚力効果が得られる。かくして、リ
ングの飛行持続時間とその飛行経路のコントロールの両
方をより効果的に制御することができる。

【０００６】上記目的を達成する本発明のリングの構造
の副産物として、そして以下に説明するように、本発明
のリングは、スピンがかかっている玩具、特に、その外
周部又は周縁部が空中を飛ぶときに所望の可聴ホイッス
ル音又は震音を生じさせることも判明した。これは、特
別な音発生コンポーネントの利用によるのではなく、玩
具の形態のみの結果であることが判明している。

【０００７】構造的に、フライングリングは、主として
薄い剛性の材料、例えば、軽量プラスチックの環状円盤
であり、円形の内周部、この内周部とほぼ同軸の曲線状
外周部及び内周部と外周部との間に位置していて、リン
グの周りに連続的に構成された横方向に弧状の空気力学
的形態をそなえている。リングの曲線状外周部は、その
周りの４つの等間隔を置いた箇所のところに正方形にし
た縁部と考えられ、弧状ローブで構成されるものを備え
た円として形成される。その結果得られるリングの外形
は、「正方形にした」円又は「角を丸めた」正方形、即
ち、丸いコーナ部を備えた正方形と呼ばれる。

【０００８】弧状ローブは、かかる玩具の通常の円を構
成する外周部と比較して、投げる人の手の形状により近
い形状をしていて、この手の中に収まる握りを構成して
いる。したがって、ユーザの握りは、一層快適であり、
所望の放出経路に沿う手のより自然な動きをもたらす。
換言すると、本発明のフライングリングは、良好に投げ
るのが容易である。また、これらの線に沿って、円盤の
円周のおよそ１／４よりも少し短い長さにわたって円周
方向に延びる各握りの弧状形態も又、リングを前方に推
進しているときに追加のスピン作用をリングに与えるよ
うに人間工学的に形作られていることが分かっている。

【０００９】玩具にスピン運動を積極的に且つ強く与え
ることは、４つの握りの各々がその下面において且つリ
ングの横方向の空気力学的弧状形態の半径方向外方に、
円周方向に細長い別個独立の空気力学的凹部を有し、こ
の凹部が、リングの本体の主要な横方向弧状形態によっ
て得られる基本的な揚力と関連して、そのスピンに応動
して、積極的な揚力作用をリングにもたらす点において
重要である。握りの各々の空気力学的形態の補助揚力
は、リングの前方飛行運動に応動して主要揚力と比較し
て、リングのスピン運動に応動して生じる。この作用の
結果として、リングが飛行の頂からその降下を始めたと
きでさえも、リングの連続スピンは、リングの降下を遅
くし、かくして、飛行持続時間及び飛行のパターンを促
進する正の揚力係数をもたらすことになる。上述したよ
うに、リングの基本的な円形の形を「正方形にする」傾
向のある弧状の半径方向に延びるローブが、明らかに玩
具のスピン作用により生じる空気圧レベルのばらつきか
ら強いホイッスル音又は震音を玩具に与えているものと
考えられる。本発明の他の特徴、目的及び利点は、以下
の本発明の特定の説明から明らかになろう。

【００１０】

【好ましい実施形態の説明】次に図面を参照すると、フ
ライングリング又は円盤１０は、その最も簡単な形態と
して、適当な薄い剛性の材料、例えばプラスチックで環
状形態に成形されている。リング１０は、円形内周部１
２及びこれに対し半径方向外方に間隔を置いて設けられ
た曲線状外周部１４を有している。

【００１１】特に図３、図４及び図５を参照すると、リ
ングの本体は、断面で見て、円形内周部１２と外側の同
軸円形縁部１６との間が横方向に弧状になっている。こ
の弧状形態は、連続した空気力学的形状を形成し、内周
部又は周縁部１２と円形外縁部１６との間でリング本体
の周りに連続して形成された凸状上面及びこれと対応関
係にある凹状下面を備えている。詳細断面で分かるよう
に、横方向弧状形態の頂点は、外縁部１６よりも内周部
１２の方に近く、横方向弧は、その広がり全体に沿って
実質的に曲線状であり、即ち、種々の移行箇所のところ
に鋭い角度が作られていない。

【００１２】図４及び図５の基底線（ベースライン）１
８に着目すると、内周部１２は外縁部１６に対して僅か
に上方にオフセットしていることが分かる。さらに、リ
ング本体の横方向弧状形態は、所望の空気力学的形態を
構成する際、基底線１８に対して内周部１２から上方に
延び、この横方向頂点２０に対し第１の角度をなし、次
に、頂点２０のところで弧状に移行した後、基底線に対
し第１の角度よりも小さな角度をなして下方且つ外方に
傾斜し、基底線１８のところで外縁部１６に対してかな
り急な角度をなした外側部分で終端している。

【００１３】特に、図１、図２及び図３を参照すると、
円形外縁部１６は、その周囲に沿って４つの等間隔を置
いた箇所に、リングの外周部１４の一部を構成する広が
り又は長さ部分２２を有している。外周部１４は更に、
リングの周りに等間隔を置いて設けられると共に中心が
縁部の長さ部分２２を各々相互間に約４５゜の角度をな
した４つのロープロフィール（薄型）の弧状ローブ２６
によって構成され、ローブ２６、より詳細には、その頂
点２８は、互いに実質的に９０゜の角度をなしている。
各ローブ２６は、その中央又は頂点部分のところが最大
横方向幅のものであり、その互いに反対側の端部３０の
ところの最小幅までテーパしており、これら端部３０
は、隣り合って露出した状態の外縁部長さ部分２２のと
ころで合体している。図２の平面図で最もよく理解され
るように、各外縁部長さ部分２２及び２つの隣り合うロ
ーブ２６の隣接の端部は、外周部の比較的平らな弧状部
分を形成している。

【００１４】上述したように形作られたリングの外周部
１４は、その長さに沿って曲線状の状態で、ロープロフ
ィール弧状ローブによって互いに９０゜の角度をなした
外側リング１６の「正方形にされた」コーナ部を備えた
丸い正方形の形状のものである。かくして、外周部は、
ローブ２６の直径方向反対側に位置した各対の尖点又は
頂点相互間に延びる最大直径部及び最大直径部の中間で
これに対し約４５゜の角度をなした露出状態の外縁部長
さ部分２２の互いに反対側に位置した対相互間に延びる
比較的短い最小直径部を有している。

【００１５】特に、図３、図５及び図６を参照すると、
ローブ２６は各々それ自体、玩具のスピン運動に応動し
て空気力学的効果をもたらすよう形作られている。これ
により、各ローブ２６は、ローブの外縁部１６と外周部
３６との間で横方向にその下面に設けられた凹状凹部３
４を有している。この凹部３４は、基本的に単一の半径
上に横方向に形成されていて、スムーズに湾曲した弧が
得られている。図６を参照すると、各凹部３４は、対応
関係をなすローブの中央の最大幅及び最大深さからロー
ブの互いに反対側に位置した端部３０の内方の箇所で終
端したところの最小幅及び最小深さまでテーパしてい
る。基本的に、各凹部３４の内側の広がりは、リング本
体の外縁部１６の弧を辿り、凹部３４の外側の広がり
は、ローブの外周部縁部３６の先細になった弧を辿る。
図５で分かるように、ローブ２６の各々の外周部は、リ
ング本体の外縁部１６と同一平面内に位置している。

【００１６】上述したように形成され、即ち、４つの周
囲ローブが正方形にされた曲線状外周部を備えている場
合、ローブを上述したように位置決めした状態では、性
能が向上した握り又は握り領域が形成され、ローブが手
のひらの中に収まり、リングの前方推進を容易にするだ
けでなく強いスピン作用を与えやすくすることが判明し
た。この強いスピン作用は、リングそれ自体の基本的な
本体の空気力学的形態によって得られるスピン運動に加
えて、ローブの追加の空気力学的形態が揚力効果をもた
らす際のスピン運動に応動する点において特に重要であ
る。かくして、たとえリングの前方運動又は飛行が遅く
ても、リングの連続した状態のスピンが、ローブの円滑
に凸状の外面の空気力学的形態により、その空気力学的
凹部と関連して、投げられたリングの重力により引き起
こされる降下を遅らせる連続揚力効果を生じさせ、かく
して、飛行を長引かせると共に飛行パターンに追加のコ
ントロールの度合いを与える。

【００１７】図７はリングの別の実施形態を示してお
り、かかる実施形態では、リングの内周部又は周縁部
は、縁部保護手段としてであると同時に投げるためにリ
ングを掴む方法に応じてクッション付き握り縁部とし
て、別々に成形されたエラストマー皮膜４０を備えてい
る。所望に応じて、単に内周部を被覆するのではなく、
エラストマー成形部分４０は事実上、リングの本体に一
体成形され、内周縁部を構成したものであってもよい。

【００１８】同様に、ローブは、縁部の保護と握り具合
の向上の両方のために、適当な成形エラストマー４２で
同様に被覆されたものであるのがよく、エラストマー被
覆は、リングの本体の隣接した外縁部上に僅かに延びて
いる。変形例として、ローブの各々を事実上、本体に一
体成形された適当なエラストマーで作ってもよい。何れ
の場合においても、フライングリングの形成において
は、２つの成形工程又は二重ショット成形が必要であ
り、この場合、リングの本体を適当な薄い剛性プラスチ
ック材料で成形し、ついで、エラストマー皮膜又はコン
ポーネントをこれに一体成形して基本的に一体品を形成
する。

【００１９】引き続き図７を参照すると、エラストマー
握りを形成するローブの上面は、一連の表面ディンプル
４４を備えるのがよいことが注目されよう。これと同様
に、環状の握り具合促進リブ４６を、リング本体の上面
上にこの周りに円周方向に形成するのがよい。図７の実
施形態に関して提案した変形例にもかかわらず、第１の
実施形態の重要な基本的構造的特徴は、全てこれに含ま
れていることは理解されるべきである。これがローブを
構成する正方形になった曲線状形態及び個々のローブ
（これには、底面凹部が形成されている）のエーロフォ
イル（翼形）又は空気力学的形態を含むことは明らかで
ある。

【００２０】上記説明は、本発明の原理の例示であると
考えられる。例示の目的で好ましい実施形態を説明した
が、当業者であればかかる実施形態の変形例を特許請求
の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく
想到できよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気力学的フライングリングの上から
見た斜視図である。

【図２】本発明の空気力学的フライングリングの平面図
である。

【図３】本発明の空気力学的フライングリングの下から
見た斜視図である。

【図４】図２の４−４線矢視断面図である。

【図５】図２の５−５線矢視断面図であり、握り用ロー
ブのうちの１つの代表的な断面を示す図である。

【図６】握り用ローブのうちの１つ及びこれに形成され
た空気力学的凹部の下から見た詳細斜視図である。

【図７】フライングリングの変形例の上から見た斜視図
であり、ローブ又は握りが、比較的軟質のエラストマー
を利用して第２の成形工程で基本的なリング状に形成さ
れた状態を示す図である。

【符号の説明】

１０ フライングリング １２ 内縁部 １４ 外周部 １６ 円形縁部 ２６ ローブ又は葉状部 ３４ 凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン イー サムター アメリカ合衆国 フロリダ州 32771 サ ンフォード シルヴァン ウッズ ドライ ヴ 6686

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続した同軸の、内縁部、外縁部を備え
   た環状円盤からなるフライングリングであって、前記円
   盤は、横方向に凸状の上面及び横方向に凹状の下面を備
   えた空気力学的形態を構成するように、前記内縁部と外
   縁部との間で横方向に、弧状にされ、前記空気力学的形
   態は、前記環状円盤の周りで連続であり、４つのローブ
   が、前記外縁部周りに等間隔隔てた位置で前記外縁部を
   越えて延び、各ローブは、弧状外縁部を有し、円周方向
   に細長く、各ローブは、中央尖点に前記外縁部の外方に
   向かって最大半径方向幅を有し、その各側に向かって対
   向した端部の最小幅までテーパし、前記端部は、隣接し
   たローブの、間隔を隔てた隣接した端部と実質的に整列
   し、前記円盤の外縁部と実質的に整列しており、前記ロ
   ーブ外縁部と前記ローブ間の前記円盤外縁部とが、全体
   として円を正方形にした形態の外周部を構成する、フラ
   イングリング。
2. 【請求項２】 各ローブは、前記円盤の凹状下面の半径
   方向外方に、細長い横方向に凹状の空気力学的凹部が形
   成された下面を有し、前記凹部は、前記ローブの長さに
   沿って細長いことを特徴とする請求項１記載のフライン
   グリング。
3. 【請求項３】 各ローブの前記ローブ凹部は、ローブの
   尖点と半径方向に整列した最大幅からローブの互いに反
   対側の端部の各々に向かって最小幅までテーパしている
   ことを特徴とする請求項２記載のフライングリング。
4. 【請求項４】 各ローブは、外面を有し、前記外面は、
   これを横方向に横切って、円盤の凸状外面の弧状連続部
   を形成していることを特徴とする請求項３記載のフライ
   ングリング。
5. 【請求項５】 前記円盤の上面及び下面は、その内縁部
   と外縁部との間で連続的に湾曲していることを特徴とす
   る請求項４記載のフライングリング。
6. 【請求項６】 前記円盤の横方向凸状上面及び凹状下面
   は、円盤の前記外縁部よりも円盤の前記内縁部に比較的
   近いところに最大高さを達成する互いに平行な曲率を辿
   っていることを特徴とする請求項５記載のフライングリ
   ング。
7. 【請求項７】 各ローブの外面は、握りやすさを促進す
   る複数のディンプルを備えていることを特徴とする請求
   項６記載のフライングリング。
8. 【請求項８】 前記円盤の凸状上面には、前記円盤の前
   記内縁部と前記外縁部との中間で、一連の円周方向に延
   びる上方に突出したリブが設けられていることを特徴と
   する請求項７記載のフライングリング。
9. 【請求項９】 前記円盤の前記内縁部及び前記ローブ
   は、前記円盤に一体成形されたエラストマー材料で構成
   されていることを特徴とする請求項４記載のフライング
   リング。
10. 【請求項１０】 前記ローブの凹部は各々、ローブの尖
    点と半径方向に整列した最大深さからローブの各端部に
    隣接した最小深さまでテーパしていることを特徴とする
    請求項２記載のフライングリング。
11. 【請求項１１】 前記外周部は、連続した曲線で構成さ
    れていることを特徴とする請求項１記載のフライングリ
    ング。
12. 【請求項１２】 円形内周部及びこれと同軸の曲線状外
    周部によって構成された環状円盤からなるフライングリ
    ングであって、前記円盤は、横方向に凸状の外面及び横
    方向に凹状の内面を備えた空気力学的形態を前記円盤に
    構成するよう前記内周部の外方へ前記円盤周りに環状に
    横方向に弧状であり、前記円盤の外周部は、互いに９０
    ゜の角度をなした、第１、第２の長さの等しい最大直径
    部と、互いに９０゜の角度をなすと共に前記最大直径部
    に対し４５゜の角度をなした第１及び第２の長さの等し
    い最小直径部とを有し、前記最小直径部の長さは、前記
    最大直径部の長さよりも小さく、前記円盤の外周部は、
    丸くなったコーナ部分及びその長さに沿った連続する曲
    率を備えるほぼ正方形形状のものである、フライングリ
    ング。
13. 【請求項１３】 握り領域は、前記最大直径部の各々の
    各端部のところで前記円盤に構成され、各握り領域は、
    前記外周部に沿って細長く且つ対応関係にある最大直径
    部と整列した最大幅から、最小直径部に隣接したその各
    側に向かって最小幅まで幅が変化していることを特徴と
    する請求項１２記載のフライングリング。
14. 【請求項１４】 各握り領域は、空気力学的凹部が形成
    された下面を有し、前記凹部は、前記円盤の前記空気力
    学的形状から外方に間隔を置いて位置し、前記凹部は、
    握り領域の長さの少なくとも相当な部分に沿って延びて
    いることを特徴とする請求項１３記載のフライングリン
    グ。
15. 【請求項１５】 前記凹部は各々、対応関係をなす握り
    領域の中央の最大横方向幅から握り領域の互いに反対側
    の側部に向かって最小幅までテーパしていることを特徴
    とする請求項１４記載のフライングリング。
16. 【請求項１６】 前記円形内周部と前記握り領域との間
    の前記環状円盤は、剛性材料で作られており、前記握り
    領域は、前記剛性材料に恒久的に接合された比較的可撓
    性の高いエラストマー材料で作られていることを特徴と
    する請求項１５記載のフライングリング。
17. 【請求項１７】 前記円形内周部には、その周りにぐる
    りと一回りにわたってエラストマー層が結合されている
    ことを特徴とする請求項１６記載のフライングリング。
18. 【請求項１８】 断面が横方向に弧状になっていて、円
    形内縁部及びこれと同軸の実質的に曲線状の外周部を有
    する環状本体を備えた空気力学的フライングリングであ
    って、前記外周部は、長さの等しい平らにされた側部及
    び４つの丸くなったコーナ部を備えた全体として正方形
    の形態のものであり、前記丸くなったコーナ部は、握り
    領域を構成していることを特徴とする空気力学的フライ
    ングリング。
19. 【請求項１９】 前記横方向に弧状の本体は、この周り
    に円周方向に設けられた横方向に凸状の上面及び凹状の
    下面を、前記内縁部と前記握り領域との間に有し、前記
    表面は、空気力学形態を構成し、前記握り領域は各々、
    前記本体の前記凹状下面の外方に位置していて、握り領
    域の長さの大部分に沿って延びる別個の凹状の凹部が構
    成された下面を有し、前記凹状凹部は、前記握り領域の
    内方の本体の空気力学的形態とは無関係に、別個の空気
    力学的形態を各握り領域に構成し、補助揚力効果が前記
    リングの回転に応動して達成されるようになっているこ
    とを特徴とする請求項１８記載の空気力学的フライング
    リング。